Apa itu algoritma kuantum?

Algoritma kuantum adalah seperangkat instruksi komputer untuk menganalisis masalah yang tidak didasarkan pada perhitungan matematika atau probabilistik klasik, tetapi sebaliknya menggunakan sifat unik dari realitas kuantum di mana satu bit data dapat mewakili dua nilai yang berlawanan, seperti keduanyadan nol dalam logika biner.Dalam arti yang paling ketat, algoritma kuantum membutuhkan komputer kuantum untuk berfungsi, yang tidak ada dalam bentuk manufaktur pada tahun 2011. Namun, ilmu komputer teoritis, setidaknya telah menciptakan analog dengan perhitungan algoritma kuantum sejati pada 2011, dengan contoh -contoh tersebutsebagai algoritma Deutsch, Shor, dan Grover.

Algoritma Deutsch Quantum ditemukan pada tahun 1985 dan dinamai berdasarkan fisikawan Israel-British David Deutsch yang bekerja di Universitas Oxford di Inggris.Algoritma Deutschs, seperti kebanyakan set instruksi komputer dalam komputasi kuantum, dihargai karena kemampuan mereka untuk bertindak sebagai semacam jalan pintas ke masalah pemrosesan dan, oleh karena itu, pemecahan masalah pada tingkat microchip.Dalam komputasi probabilistik standar, semua negara yang mungkin untuk solusi untuk masalah harus diberikan nilai distribusi dan perhitungan dilakukan pada semuanya untuk menentukan respons atau nilai mana yang memiliki probabilitas tertinggi untuk menjadi benar.Dalam komputasi kuantum menggunakan algoritma Deutsch, setiap keadaan solusi yang mungkin digabungkan menjadi apa yang dikenal sebagai vektor unit yang bergerak menuju jenis solusi tertentu atau transformasi keadaan.Ini bergantung pada prinsip yang dikenal sebagai superposisi kuantum sebagaimana diterapkan pada matematika, di mana solusi untuk masalah diharapkan ada di semua negara yang mungkin secara bersamaan, pada dasarnya menghilangkan kebutuhan untuk pemrosesan logika probabilistik yang panjang., tetapi dirancang untuk jenis pemrosesan komputer tertentu.Algoritma Shor digunakan untuk anjak matematika, dan algoritma Grover untuk mencari data yang bermakna baik dalam daftar terkomputerisasi atau database yang tidak memiliki struktur yang dapat ditentukan.Meskipun kedua algoritma dijalankan pada sistem komputer klasik yang melakukan jenis pemrosesan standar, desainnya telah terbukti jauh lebih unggul daripada algoritma berbasis probabilitas klasik untuk jenis tugas yang sama.Algoritma Shors secara eksponensial lebih cepat dan Grovers secara kuadratik lebih cepat, atau nilai kuadrat lebih cepat daripada metodologi komputasi standar.Algoritma Shor Quantum dinamai Peter Shor, seorang profesor matematika Amerika yang mengembangkannya pada tahun 1994, dan algoritma Grover Quantum dinamai setelah Lov Grover, seorang ilmuwan komputer India-Amerika yang mengembangkannya pada tahun 1996.

Salah satu yang unik dari yang unikAspek komputasi kuantum adalah bahwa perhitungan tidak didasarkan pada nilai -nilai diskrit yang dapat dipisahkan secara sewenang -wenang, tetapi sebaliknya ada dalam keadaan keterikatan kuantum.Nilai standar dalam perhitungan memasuki keadaan superposisi di mana mereka semua dimanipulasi secara eksponensial sebagai amplitudo atau rentang nilai dan setiap bit atau qubit informasi dikatakan terjerat satu sama lain.Ini membuat setiap titik data saling bergantung dan bukan nilai diskrit seperti dalam komputasi tradisional, yang merupakan dasar bagaimana algoritma kuantum dapat jauh lebih cepat dalam pemrosesan data daripada algoritma tradisional.